INFORME SIMULACIÓN ENERGÉTICA EDIFICIO Lanzadera

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  • INFORMESIMULACINENERGTICAEDIFICIO

    LanzaderaUniversitariadeCentrodeInvestigacinAplicada

    LUCIA

    Instituto de la Construccin de Castilla y Len. Julio Sez de la Hoya, n 8 5 5 - 09005 BURGOS

    Tel. 947 - 25 77 29 Fax. 947 - 27 65 22

  • 1. OBJETODELINFORME

    2. METODOLOGIA

    3. EDIFICIOSSIMULADOS

    4. RESULTADOS

    5. CONCLUSIONES

    indice

  • 1. OBJETODELINFORME1.1. Datosdepartida1.2. Programadesimulacinenergtica

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    1. OBJETODELINFORME

    El objeto del presente informe es la realizacin de una simulacin energtica del edificioLanzaderaUniversitariadeCentrosdeInvestigacinAplicada(enadelanteLUCIA)situadoenelCampusMiguelDelibesdeValladolid.

    Elpromotordelproyectoes laUniversidaddeValladolidyelproyectohasidoredactadoporFrancisco Valbuena Garca, arquitecto director de la Unidad Tcnica de Arquitectura de laUniversidaddeValladolid.

    1.1.DATOSDEPARTIDA

    Para la elaboracin del presente documento se ha utilizado y analizado la siguientedocumentacin:

    Memoriadescriptiva Memoriaconstructiva Mediciones Presupuesto Documentacingrfica

    o Referenciao Arquitecturao Urbanizacino Instalacioneso Estructura

    As como todos los documentos y actualizaciones aportados por la Unidad Tcnica de laUniversidaddeValladoliddebidoacambiosproducidosenelproyecto.

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    1.2.PROGRAMADESIMULACINENERGTICA

    El presente informe realiza un anlisis de los resultados obtenidos en las simulacionesenergticas del edificio LUCIAmediante lametodologa establecida en ASHRAE 90.12007Appendix G, con el objetivo de establecer una valoracin de la eficiencia energtica delsistema.

    LassimulacioneshansidorealizadasconelsistemaDOE2declculosenergticosyanlisisdecostes,creadobajoelpatrociniodeldepartamentodeenergade losEstadosUnidos,conelobjetivoderealizarestudiosenergticosyanlisiscomparativosdeedificios.Lainterfazgrficautilizada para la simulacin es el programa EQUEST 3.64, ltima versin del software desimulacinmsampliamenteutilizadoparalosfinesmencionadosanivelmundial.

  • 2. METODOLOGIA

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    2. METODOLOGIA

    Lametodologaderealizacinde lassimulacionesteniendocomofin lacertificacinLEEDdeledificioexigelacreacindevariosmodelosconelfinderealizarunanlisiscomparativoentreellos, y determinar el conjunto de mejoras realizadas en el edificio respecto al modelocomparativodeASHRAE.

    Paraello,sedebenrealizarlossiguientesmodelosinformticos:

    Modelo propuesto: 2 simulaciones

    Elmodelopropuestoserealizateniendoencuentaelproyectodeejecucindeledificio,yconlos parmetros geomtricos y constructivos del proyecto, as como las instalaciones declimatizacin,calefaccin,ventilacinyelctricasprevistas.

    Dentro del modelo existen algunas mejoras constructivas que pueden ser integradas ymedidas,comoporejemplo lacogeneracin, loscontrolesde iluminaciny lossolartubes,yotras que deben ser calculadas y estimadas aparte, como son los pozos canadienses o laproduccinsolarfotovoltaica.Enlosresultadosfinalesobtenidosporelmodeloinformticosedeben integrar los ahorros producidos por aquellasmedidas de ahorro energtico que nopuedenserconsideradasenelmodelopropuesto.

    Adicionalmente,yteniendocomoobjetivo larealizacindelprocesodecertificacinLEED,seexigelarealizacindeunsegundomodelopropuestoquenotengaencuentalosbeneficiosdelacogeneracin,conelfindeasegurarqueexisteunamejorarespectoalmodelocomparativodeASHRAEdealmenosun10%sinconsiderarlacogeneracin.Sepresentanlosresultadosdedichomodeloenelpresenteinforme.

    Modelo Base: 4 simulaciones

    El modelo base se realiza conforme a la metodologa establecida en ASHRAE 90.12007AppendixG, conel finde crearelmodelo comparativoyestimar la calidadde los sistemasenergticosdeledificiopropuestoylainfluenciadelasmejorasproducidas.

    ElmodelobasedeASHRAE comparte lasmismas caractersticasdelpropuesto en cuanto anmero de plantas y superficie, necesidades de ventilacin, cargas trmicas interiores,zonificacin interior, horarios de ocupacin, temperaturas interiores de diseo,emplazamientoylocalizacin,climatologayotrosfactoresexternosalmismo.

    Enel restode losparmetros sedeterminaenbasea los criteriosestablecidosenASHRAE,como son los cerramientos, sistema de climatizacin escogido, potencia de iluminacininstalada,yeficienciadelosmotores,ventiladoresyequiposinstalados.

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    Como norma general los cerramientos exteriores y las divisiones interiores del edificio seconservan igual que el modelo base, pero en el presente edificio, y debido a unascaractersticas constructivasdel edificionicas, la forma geomtricadelmismoproduce unefectodeautosombreadoqueincidedeformasignificativaenlademandatrmicadelmismo,loquehacenecesariobuscarunequivalentegeomtricosimplificadodelmodelobasecon lamismasuperficieconstruidaperosinposibilidaddesombrearseasmismo.

    Adicionalmente,yconelfindevalorarlaincidenciadelaorientacinylaformageomtricadeledificio,seanalizaeledificioen4rotacionesbasede90grados,ylosresultadosconlosquesecomparaelmodelopropuestosonlamediadelosobtenidosenlas4rotaciones.

    CARACTERSTICASCOMUNESDETODOSLOSMODELOS

    Existen algunos parmetros caractersticos de las simulaciones que deben ser idnticos entodas ellas con el fin de permitir la realizacin de comparaciones. Estos parmetros, talescomo horarios, ocupacin, necesidades de ventilacin exterior, temperaturas operativasinterioresdeloslocales,ytemperaturasexterioresdebenserigualesentodoslosmodelos.Losmsimportantesson:

    HORARIOS Y OCUPACIN

    El edificio se encuentra ocupado todos losdasdel ao excepto elmesde agosto y 6dasdurantelasnavidades.

    Seconsideraeledificioocupadodesdelas9delamaana,hastalas10de lanoche, con ratiosdeocupacinvariablessegn lahoradelda.Seconsideraplenaocupacinentre las9de lamaanaocupacinbajaentrelas2ylas4yocupacinmediahastalas9delanoche,momentoenelculeledificiosevaca.

    LaocupacindeledificiohasidoestablecidaencadaestanciaporlaUniversidaddeValladolid.Cadaestanciaentodoslosmodelostieneunnmerodeocupantespreestablecido.

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    Loshorariosdeocupacindiariay losratiosdeocupacinestimadosestablecidosde lunesaviernesson:

    HORARIOS DE ILUMINACIN

    Loshorariosde iluminacinutilizadoscorrespondenaestndareshabitualesdecomparacinutilizadosensimulacionesdeconsumoinformtico,enbasealaexperiencia.Latablasiguientemuestralosratioshorariosutilizadosentodaslassimulaciones:

    Es importante destacar que todos losmodelos utilizan losmismos horarios de iluminacinindicados, pero en el caso delmodelo propuesto se han utilizado sistemas de control dedemandadeiluminacinenbasealaluminosidadexterioryadetectoresdepresencia.

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    EQUIPAMIENTO INTERIOR DEL EDIFICIO

    Elequipamientointeriordeledificiocomprendetodoslossistemasyaparatosdeledificioquepueden producir un consumo energtico de algn tipo que no es debido a la iluminacin,calefaccin,ventilacinocalefaccin.

    Comomedidadeseguridad,stevalor(salvocasosexcepcionales)debeserigualentodoslosmodelos,ydeberepresentarunpromediodel25%delconsumoenergticototaldeledificioBase.

    Lanormageneralutilizadaeneledificioparaelclculode lasnecesidadesdeequipamientointeriordeledificiohasido:

    Despachos:250Wporordenadory100Wporequipamientodiversoencadadespacho Laboratorios:250Wporordenadory250Wporequipamientodiversoporocupante CPD:15kWenequipamiento informticoy6kWenconceptoderefrigeracinenel

    CPD.

    reasdePaso:0W

    VENTILACIN

    LasnecesidadesdeventilacindecadaestanciainteriordeledificioestndeterminadasporelReglamentodeInstalacionesTrmicasdelosEdificios,RITE.Segnlatipologadestaedificioesnecesariorealizarunaventilacinde12,5l/sporocupanteencadaestancia.

    ste criterio se ha aplicado en todo el edificio, para cada estancia, segn el nmero deocupantes especificado por laUniversidad de Valladolid, de forma que las necesidades deventilacinexteriordetodoslosmodelossonidnticas,caractersticaindispensableparatodasimulacininformtica.

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    Loshorariosdurante los cuales los sistemasde ventilacinestn funcionandoeneledificiodurantelosdasqueseconsideraocupado(delunesaviernes,excluyendofestivos)son:

    TEMPERATURAS INTERIORES

    Lastemperaturasdeconsignaparacalefaccinyclimatizacinson:

    Edificioocupado: 21gradoscalefaccin 26gradosclimatizacin Edificiosinocupacin: 18gradoscalefaccin 29gradosclimatizacin

    CONDICIONES CLIMTICAS EXTERIORES

    Las condiciones climticas exteriores son las establecidas para el programa de simulacininformtica CALENER del ministerio de Industria espaol, siendo idnticos todos losparmetrosanualesalosutilizadosentodoslosmodelos.

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    INTRODUCCINDEDATOS

    Laintroduccinenelprogramadesimulacinenergticadecadaunodelascaractersticasdecadaunode losedificios se realizapara cadaestanciao zonadeledificio y cada sistemaoelementodeclimatizacindefinindosetodoslosparmetrosnecesariosparasimularlo.

    Acontinuacinsemuestranalgnejemplodelametodologadeintroduccindedatosenlosdiversosmodelos.

    Potenciainstaladadeiluminacindecadaestanciaenelmodelobase:

    Entradadeparmetrosycircuitosdeagua

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    COEFICIENTESDEPASOAENERGAPRIMARIAYCO2

    La tabla siguiente muestra los coeficientes de paso de energa final a energa primariautilizadospara larealizacinde losbalancesenergticosyde lasemisionesproducidasporeledificio.Loscoeficientesdepasointroducidossirvencomoreferencianacionalparaelclculode la energa primaria consumida por un sistema, y son losmismos a los utilizados por elprogramainformticoCALENER.

    TIPODEENERGACoeficientesdepasoa

    energaprimaria(kWh/kWh)

    Coeficientesdepasoaemisiones

    (kgCO2/kWh)

    Carbn 1